测绘学基础课程设计.docx

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测绘学基础课程设计

目录

I.测区概况---------------------------------------------------------------

二、首级平面控制测量--------------------------------------------------

1、坐标系的选择------------------------------------------------------

2、布网------------------------------------------------------------------

3、测量------------------------------------------------------------------

4、观测结果的处理---------------------------------------------------

三、地形图分幅----------------------------------------------------------

四、二级控制点加密----------------------------------------------------

五、地形图测绘-----------------------------------------------------------

1、准备工作------------------------------------------------------------

2、展控制点-------------------------------------------------------------

3、展碎部点-------------------------------------------------------------

六、地形图的拼接、检查和整饰--------------------------------------

1、地形图的拼接------------------------------------------------------

2、地形图的检查-------------------------------------------------------

3、地形图的整饰------------------------------------------------------

七、进度计划--------------------------------------------------------------

八、经费预算--------------------------------------------------------------

九、课程设计总结--------------------------------------------------------

十、附表1，2，3---------------------------------------------------------

一、测区概况

内蒙古科技大学坐落在首批全国文明城市、美丽的草原钢城—包头，包头市地处内蒙古高原的南端，阴山山脉横贯市区中部，形成北部高原、中部山地、南部平原三个地形区域。

黄河流经该市南缘，而内蒙古科技大学处于包头市的南部，因而整个校区地势平坦，最大高差不超过5m。

目前学校占地121万平方米，建筑面积65玩平方米，其中，教学行政用房31万平方米。

我们所在的组是第十组，测区在高职院东南角，包括足球场、礼堂、锅炉房、学生公寓等。

包头属半干旱中温带大陆性季风气候。

这里景色宜人，气温适度。

另外，包头水资源充足，黄河流经包头境内214公里，年平均径流量260亿立方米，是包头工农业生产和人民生活的主要水源。

昆都仑河、艾不盖河等也是包头重要水源。

二、首级平面控制测量

1、坐标系的选择

经过分析可知，长度元素高程归化改正与高斯投影长度改化计算。

通过高程归化改正公式和高斯投影改化公式，可得每千米长度的高程归化改正相对值和边长离中央子午线垂距的长度变形，每千米长度的高程归化改正相对值如表1所示

1:

100000

200

1:

30000

500

1:

12000

1:

64000

300

1:

20000

1000

1:

6000

150

1:

40000

表1每千米长度的高程归化改正相对值

10

1:

800000

45

1:

40000

150

1:

3600

20

1:

200000

50

1:

3000

200

1:

2000

30

1:

90000

100

1:

8000

表2边长离中央子午线垂距的长度相对变形

当参考椭球面位于观测面下方时,长度的高程归化改正量为负值,而高斯投影改正恒为正值,这两项改正是可以相互抵偿的。

从表1和表2中可以得出:

当观测地面的大地高小于150m,或者是当观测点离中央子午线的垂距不超过45km时,长度的两项改正值各自的影响都可以保证相对值小于1/40000,即长度变形值不大于2.5cm/km,此时,可以直接采用国家统一的3°带高斯正形投影平面直角坐标系统。

当长度变形值大于2.5cm/km时,可依实际情况采用:

（1）投影于抵偿高程面上的高斯正形投影3°带的平面直角坐标系统;

（2）高斯正形投影任意带的平面直角坐标系统。

因此，校园平面图的测量工作可采用钢院建筑坐标系。

2、布网

（1）平面图根控制点的选择（见附表1）

1）相邻点之间必须通视，点位能长期保存；

2）便于加密、扩展和寻找；

3）观测视线超越（或旁离）障碍物应在1.3m以上；

4）各相邻三角点所构成的三角形，其边长应接近规范规定的平均边长，其角度一般不应小于

；

5）便于加密和扩展低级网，点位要选在视野辽阔，易于扩展、土层坚实、易于排水的地方。

（2）图根控制网的布设形式

方案一：

导线网

1）导线测量的技术要求应符合表3要求

等级

附合导

线长度

（km）

平均边

长（km）

每边测

距中误

差（mm）

测角

中误差

（″）

导线全长

相对闭合

差

方位角闭合差（″）

方位角

闭合差

（″）

测回数

DJ1

DJ2

DJ6

三等

30

2.0

13

1.8

1/55000

±3.6√n

±3.6

6

10

—

四等

20

1.0

13

2.5

1/35000

±5√n

±5

4

6

—

一级

10

0.5

17

5.0

1/15000

±10√n

±10

—

2

4

二级

6

0.3

30

8.0

1/10000

±16√n

±16

—

1

3

三级

—

—

—

20.0

1/2000

±24√n

±30

—

1

2

表3导线测量技术要求

因此，校园平面图的测量工作应采用三级导线测量。

2）导线网布设形式（见附表2）

方案二：

三角网

1）城市三角网的主要技术指标如表4

等级

平均边长/km

测角中误差（″）

起始边边长相对中误差

最弱边边长相对中误差

二等

9

≦±1.0

≦1/300000

≦1/120000

三等

5

≦±1.8

≦1/300000（首级）

≦1/200000（加密）

≦1/80000

四等

2

≦±2.5

≦1/120000（首级）

≦1/80000（加密）

≦1/45000

一级小三角

1

≦±5.0

≦1/40000

≦1/20000

二级小三角

0.5

≦±10.0

≦1/20000

≦1/10000

表4城市三角网主要技术指标

2）三角网布设形式（见附表2）

（3）控制网布设方案对比择优

由于测区是校园，校园的特点是建筑物密集，植物茂盛，通视条件不良。

常用的三角网瘦通视条件限制，难以布设。

虽可配合GPS进行测量，但考虑其成本较高，而导线网相对灵活，易布设，既能保证其精度要求，而且经济合理。

因此，采用方案一，舍弃方案二。

3、测量

（1）水平角的测量

1）采用DJ6型经纬仪进行水平角的观测。

测量前要进行仪器检验。

采用方向观测法进行测量，每个水平角要测两个测回。

水平角方向观测法各项限差应符合表5规定。

等级

经纬仪型号

光学测微器两次重合读数差（″）

半测回归零差

一测回红两倍照准部较差（″）

同一方向各测回间较差（″）

四等以上

DJ1

1

6

9

6

DJ2

3

8

13

9

一级以下

DJ2

-

12

18

12

DJ6

-

18

-

24

表5

1）水平角记录

记录表格

测

站

测

回

数

目

标

水平度盘读数

2C=左-右±180°

平均读数=1／2（左+右±180°）

归零后方向值

各测回归零方向值的平均值

盘左

盘右

°′″

°′″

″

°′″

°′″

°′″

表6

（2）钢尺量距

采用普通钢尺丈量。

普通钢尺丈量基线长度技术要求

等级

定向

偏向

（cm）

最大高差（m）

每尺段往返高差之差（mm）

最小读数（mm）

三组读数之差（mm）

同段尺长差（mm）

全长各尺之长（mm）

外业手簿计算（mm）

30m

50m

30m

50m

尺长

改正

高差

一级

二级

5

4

4

5

0.5

1．0

2.0

3.0

30

0.1

0.1

1.0

注：

表中K为基线全长公里数

表7

斜量法：

经纬仪定线，测出倾角，化算平距：

4、观测结果的处理

（1）.观测工作结束后，应及时整理和检查外业观测手簿。

确认观测成果全部符合本规范规定后，方可进行计算

（2）.内业计算中数字取值精度要求

等级

观测方向值及各项改正数（‘‘）

边长观测及各项改正数（m）

边长与坐标（m）

方位角（‘‘）

四等及以上

0.1

0.001

0.001

0.1

一级及以下

1

0.001

0.001

1

表8

N条导线时测角中误差计算公式：

坐标计算：

1）.反算坐标方位角：

RMA＝tan-1（YM－YA）/（XM－XA）

RMA→αMA

2）.推算各边坐标方位角：

α后＝α前＋β±180°

3）.正算各点坐标增量：

ΔXi＝Si×cosαi

ΔYi＝Si×sinαi

4）.推算各点坐标：

Xi＝Xi-1＋ΔXi

Yi＝Yi-1＋ΔYi

坐标闭合差：

终点坐标的计算值与已知值的差值

方位角闭合差：

终边坐标方位角的推算值与已知值的差值。

各闭合差的允许限差：

1）.坐标方位角闭合差：

2）.全长闭合差与相对闭合差

①导线全长闭合差：

导线坐标闭合差共同影响下点的位移值。

②导线全长相对闭合差：

导线的全长闭合差与全长的比值

三、地形图分幅

大比例尺地形图的分幅通常采用矩形分幅，按统一的坐标格网划分。

将校园平面图分成十幅。

每组一幅。

四、二级控制点加密

利用首级控制点将测区范围内图根控制点进行加密。

一幅50×50的地形图，测区内二级控制点加密可设9-10个控制点。

图根导线测量的主要技术指标要求如表9

比例尺

附合导线长度/m

平均边长/m

导线相对闭合差

测回数

方位角闭合差

测距

DJ6

光电测距

方法

1：

500

900

80

1/4000

1

Ⅱ级

单程一测回

1：

1000

1800

150

1：

2000

3000

250

表9

五、地形图测绘

1、准备工作

（1）聚脂薄膜

特点：

直接着墨、直接晒蓝、可以洗；怕火、怕折。

使用：

粗糙的一面是正面，先用白纸贴在图板上再贴薄膜。

检验直尺

用尺子（坐标格网尺）两边画直线，要求这两条直线重合。

（2）打方格

画两条相交接近互垂的直线（轻轻画），以交点为圆心以某个给定的半径画圆，可得到四个交点。

由方格网大小可以求出半径为15×1.414=212.1mm，为方便后面的绘制工作，半径放宽为240mm。

然后连接4个交点可得到一矩形。

以西南角开始从左至右，从下往上以10cm为间隔取一点。

连接起来就得到30×30cm的矩形。

再标上格网标志（1cm长，十字形）。

设西南角坐标：

X=700m，Y=700m，以公里为单位进行标注，X在前，Y在后，1：

500比例尺地形图取至0.01KM，即西南角坐标标为0.70，0.70。

然后给每个格网标志线标上坐标（0.75、0.80、0.85）

检查对角线：

每个小方格对角线长度为141.4mm，共9个方格，18条对角线。

要随机抽取2/3的对角线检查。

量取对角线的长度与理论长度之差应满足：

ε≤±0.2mm，对于长对角线，要求：

ε≤±0.3mm，每个方格边长理论值为100mm，与量测值之差应满足：

ε≤±0.2mm，若不合格则擦掉重画；若合格则擦除多余的边长。

2、展控制点

将首级控制点和二级加密控制点展绘到方格网上。

3、展碎部点

（1）碎部点测量

1）安置仪器

测量员安置仪器（对中整平）于测站点上，量取仪高i并记录；将绘图板置于测站附近适合的地方，以方便绘图；绘图组员之间商量好测图方案，开始测图。

2）定向

观测员将经纬仪后视另一图跟控制点，水平度盘读数置为0°00′00″，开始前视碎步点。

3）立尺

立尺员依次将尺立在地物、地貌特征点上。

立尺前，立尺员应弄清实测范围和实地情况，需昂顶立尺点，并与观测员、绘图员共同商定跑尺路线。

4）观测

观测员转动经纬仪照准部，瞄准标尺，读视距间隔l，中丝读数v，竖盘读数L及水平角β。

观测时水平角与竖盘读数只需读到秒即可。

5）记录、计算

记录员将测得的读视距间隔l，中丝读数v，竖盘读数L及水平角β依次填入记录手簿。

并计算出测站点至碎部点的水平距离及高程。

计算公式α=90°-L

D=Klcos2α

h=Dtanα+i-v

H=H1+h

表10碎步测量记录手簿H1=123.0mi=1.45m

测站

视距间隔×100（m）

中丝读数（m）

水平角（°′）

竖盘读数（°′）

竖直角（°′）

水平距离（m）

高差（m）

高程（m）

1

…

…

…

…

…

…

…

…

2

（3）展绘碎部点

绘图员用细针将量角器的圆心准确固定在测站点上，转动量角器使量角器上等于β的刻划线对准起始方向，并按测图比例尺用测得的水平距离求算出碎部点的图上距离，并在该方向上定出碎部点的位置。

对于地物特征点，在图上按规定地物符号，连接相关碎部点。

对于地貌特征点，边测边勾绘地性线。

六、地形图的拼接、检查和整饰

（1）地形图的拼接

在地形图测绘时,当侧区面积较大、按照确定的比例尺在一幅图内测绘不完整个测区时，需要分幅测绘。

规范规定：

接边误差不应大于点位的平面、高程中误差的

倍，地物点平面中误差见表11所示。

对于使用绘图纸测图时，一般是用5cm左右宽的透明硫酸纸条把各图幅的东、南边的图廓线和坐标格网线及地物和地貌符号等描绘下来，然后把描绘下来的透明纸条蒙到相邻图幅的接边上，把相应的图廓线、坐标格网线对准后，观察地物与地貌的错位情况，如过错位在限差之内，则在透明纸上改动地物与地貌，再转刺到相邻的图幅中，各自改正地物、地貌。

表11图上地物点的相对于邻近图根点点位中误差与邻近地物点间距中误差

地区分类

点位中误差（图上mm）

邻近地物点间距中误差（图上mm）

城市建筑区和平地、丘陵地

0.5

0.4

山地、山地地和设站施测困难的旧街坊内部

0.75

0.6

注：

森林隐蔽等特殊困难地区，可按上表规定放宽50%

（2）地形图的检查

检查内容主要包括一下内容：

1）图根控制点的密度是否符合要求，位置是否恰当；各项误差、闭合差是否在规定范围内；原始记录和计算成果是否正确，项目填写是否齐全。

2）地形图图廓、方格网、控制点展绘精度是否符合要求；测站点密度及精度是否满足需要和符合规定；地物、地貌各要素测绘是否正确、齐全；取舍是否恰当；图式符号运用是否正确；接边精度是否合乎要求；图历表是否完整清楚，各项资料是否齐全。

（3）地形图的整饰

当地形图拼接与检查完成后，要进行整饰工作。

目的是按照有关“图式”规定，把地物和地貌都描绘清楚，加上各种注记，使图面更加合理、清晰、美观，整饰的内容包括下列几项：

1）地物、地貌各符号应严格按规范要求绘制，要求主次分明、线条粗细得当、位置准确。

2）高程注记的数字一般字头朝北、书写规范，等高线上一般字头朝向地形高处。

3）各项文字注记位置应合理、明了、美观。

4）等高线的走向合理、光滑，与高程注记点相适应。

5）正确绘制内外图廓线、方格网坐标十字线、图幅号、图号、比例尺、坐标系统、高程系统、施测单位、绘图者、测图时间、测图方法等各项所规定的内容。

整饰时应线图内、后图外，先地物、后地貌，先注记、后符号。

七、进度计划

日期

上午

下午

第一天

考察测区

选择首级控制点

第二天

首级平面控制测量外业（外业）。

首级平面控制测量外业（测角、量距）。

第三天

首级平面控制测量外业（测角、量距）。

首级平面控制测量外业（测角、量距）。

第四天

首级高程控制测量外业。

首级控制测量内业计算。

第五天

首级控制测量内业计算。

分幅

第六天

控制测量二级加密。

控制测量二级加密。

第七天

控制测量二级加密。

测图前准备工作。

第八天

地形图测量外业。

地形图测量外业。

第九天

地形图测量外业。

地形图测量外业。

第十天

地形图测量外业。

地形图测量内业。

十一天

地形图测量内业。

地形图清绘

留出四天作为意外事件补偿时间。

八、经费预算

因方案二被排除，因此只计算方案一的相关费用。

仪器租借费用2万（包括磨损费等）；资料稿纸及其他辅助费用2000；仪器操作员工资共两人，每人3000元；立尺员三人，每人2500元；记录员一人3000元，绘图员一名3000元；跑路补贴预计每人每天10元，伙食补贴每人每天25元，住宿每人每天30元，约6825元。

合计：

46325元

九、课程设计总结

这次地形测量课程设计，让我认识到自己的很多不足。

让我知道不脚踏实地的学习是学不到真知识的，也让我学到了很多以前不清楚明白的东西，了解并懂得了地形图的绘制和碎部的测量等整个流程，很好提升了自己的思维能力。

在设计的开始阶段，我比较迷茫，就不知道我要做的是什么，对于设计的大概过程一点也不了解，在查阅了数十份设计后，才大概有了个轮廓。

在做的过程中，我发现了自己有许多学过的知识，知识大概了解，很多东西没有去深究，以至不知道怎么去运用。

翻书、查资料，费了半天劲才弄明白上课时老师讲的原来是这么回事。

在以后的学习中，我要把所学的理论知识经常进行梳理和回顾，把不会的、没有彻底明白的找出来弄懂，为以后的实际工作打下坚实的基础。

我很感激学校为我们安排了这次实习，让我掌握了许多以前不明白、模糊的知识点。

让我我深刻的认识到理论知识的重要性，平时学习的时候不怎么在意，做设计的时候这些弊端就暴露了出来。

也让我知道学习是要下苦功夫的，没有扎实的基础，是没办法在现有的知识上进行延伸和发展。

一十、附表1，2，3